全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2010, 22:60-62
文章编号:1001-6880(2010)01-0060-03
　
　
　收稿日期:2009-02-13　　　接受日期:2009-06-03
＊通讯作者 Tel:86-21-50806623;E-mail:yg4847@yahoo.com.cn
谷精草抑制 α-葡萄糖苷酶活性成分研究
朱海燕 1 ,叶　冠 2＊
1复旦大学药学院生物合成教研室 , 上海 200032;2上海医药集团中央研究院 ,上海 201203
摘　要:研究谷精草中 α-葡萄糖苷酶活性抑制成分。采用色谱技术分离鉴定了 26个化合物 ,对所有分离得到
的化合物都进行了抗 α-葡萄糖苷酶活性的体外筛选试验。其中化合物决明内酯-9-O-β-D-葡萄糖苷(3)、万寿菊
素(7)、1, 3, 6, 8-四羟基-2-甲氧基口山酮(13)、万寿菊素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(19)显示出显著的抑制活性 , IC50
分别为 106.7、 8.73、56.6、80.4 μM。
关键词:谷精草;结构鉴定;α-葡萄糖苷酶;抑制活性
中图分类号:Q946.91;R285 文献标识码:A
α-GlucosidaseInhibitoryActivityof
CompoundsfromEriocaulonbuergerianum
ZHUHai-yan1 , YEGuan2＊
1 DepartmentofBiosyntheticMedicinalChemistry, SchoolofPharmaceuticalSciences, FudanUniversity,
Shanghai200032 , China;2CentralInstituteofShanghaiPharmaceuticalGroup, Shanghai201203 , China
Abstract:26compoundshavebeenisolatedandstructurallyidentifiedfromEriocaulonbuergerianum, Aloftheisolated
compoundswereexaminedfortheirα-glucosidaseinhibitoryactivities, andtheresultsindicatedthatcompoundtoralac-
tone-9-O-β-D-glucopyranoside(3), patuletin(7), 1, 3, 6, 8-tetrahydroxy-2-methoxyxanthone(13), patuletin-3-O-β-D-
glucopyranoside(19)showedaremarkableinhibitoryefectwithIC50 of106.7, 8.73, 56.6, 80.4 μM, respectively.
Keywords:Eriocaulonbuergerianum;structureelucidation;α-glucosidase;inhibitoryactivity
　　α-葡萄糖苷酶是小肠内麦芽糖 、蔗糖的水解酶 。
饮食中的碳水化合物在 α-葡萄糖苷酶的作用下 ,释
放葡萄糖并经小肠吸收进入血液 ,是餐后血糖升高
的主要原因 ,因此找到合适的酶抑制剂 ,对防治糖尿
病及其并发症将有重要的意义 。从单味中药中筛选
治疗糖尿病的有效成分是寻求糖尿病治疗药物的有
效途径之一[ 1] 。谷精草 (Eriocaulonbuergerianum)
是谷精草科植物(Eriocaulaceae)的全草 ,很早就在
我国作为中药使用 ,用于眼部疾病的治疗 ,其水溶
液 、煎剂有一定的抑菌和抗菌作用 [ 2] 。本课题组在
前期对谷精草进行了系统的化学成分研究分离得到
了 24个化合物 ,并对这些化合物进行了抗菌试
验 [ 3] ,发现了一些具有抗菌活性的化合物 。在后续
的分离过程中 ,我们又分离得到了 2个化合物 ,其中
化合物 17和 26为首次从谷精草科中分离得到 。由
于这些化合物大多是酚性化合物 ,根据文献 [ 1]报道
这类化合物可能有 α-葡萄糖苷酶抑制活性 ,因此我
们对这 26个化合物做了相应的活性测试 , 化合物
3, 7, 13, 19显示出显著的抑制活性 。
图 1　4个活性化合物的结构式
Fig.1　Chemicalstructuresofthefouractivecompounds
1　仪器与材料
　　XT4A数字显示双目显微熔点仪 ,未校正;Bruk-
erAvance300 FT-NMR和 BrukerAvance400 FT-
NMR型核磁共振仪;VG20-253和 UtimalglobalQ-
TOF型质谱仪;SephadexLH-20为 Pharmacia公司产
品;柱色谱和薄层色谱硅胶均为青岛海洋化工厂产
品 。
谷精草(Eriocaulonbuergerianum)采于浙江省磐
安县(2004年 11月),由中科院上海药物研究所沈
金贵老师鉴定 ,标本存于本实验室 (No.20040707)。
α-葡萄糖苷酶 (EC232-604-7 ,美国 Sigma公司),
pNPG(4硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷 , EC223-189-
3), Sigma公司)。无水碳酸钠 、磷酸盐等 ,均为分析
纯 。酶标仪用 BIO-TECKInstruments。
2　方法
2.1　α-葡萄糖苷酶抑制活性测定
根据 Tremblay等 [ 4] 的方法 , 即以 PNPG为底
物 , 0.1 mol/LNa2CO3为终止液 ,于 400 nm处比色
测定。活力单位定义为:在 37 ℃、pH6.8的条件
下 , 1 min内水解 pNPG释放 1 μmolPNP所需的酶
量 。抑制活性即为相同条件下降低 1个酶活力单位
所需的化合物的量。
2.2　提取与分离
阴干的谷精草(Eriocaulonbuergerianum)全草
20 kg,切碎成段 ,用 95%工业酒精浸泡提取 ,共三
次 ,每次 24h。提取液经减压浓缩至干 ,得到 155 g
浸膏。将浸膏溶于 5.5 L水中 ,过滤 ,滤液依次用等
体积石油醚 ,乙酸乙酯和正丁醇萃取三次 。萃取液
减压浓缩分别得到石油醚萃取物 1.0 g,乙酸乙酯萃
取物 62.6 g,正丁醇萃取物 72.0 g。乙酸乙酯部位
经硅胶柱色谱 ,氯仿-甲醇梯度洗脱 (20:1 ～ 2:1)
得到 8个部位(E1-E8), E1 (9.6 g)经聚酰胺色谱 ,
水 -乙醇梯度洗脱 (1:0 ～ 1:4),然后再行硅胶柱色
谱 ,石油醚-丙酮梯度洗脱(10:1 ～ 1:1),相继得到化
合物 1 (36 mg), 6 (21 mg), 7 (10 mg), 8 (190
mg), 9 (20 mg), 10 (52 mg), 11 (60 mg)和 12 (8
mg)。E2(1.3 g)行硅胶柱色谱 ,氯仿-甲醇梯度洗
脱(50:1-20:1), 得到化合物 13 (108 mg)。 E3
(11.0 g)经聚酰胺色谱 ,水 -乙醇梯度洗脱(1:0 ～
1:4)得到 4个分部位 (E31 ～ E34)。E31行硅胶柱色
谱 ,氯仿-甲醇洗脱 (25:1)得到化合物 15 (140
mg)。E32中析出化合物 2 (70 mg), E33中析出 16
(90mg), E34行硅胶柱色谱 ,氯仿 -甲醇洗脱(20:1)
得到 14 (270 mg)。 E4 (6.9g)经聚酰胺色谱 ,水-
乙醇梯度洗脱(1:0 ～ 1:4),继之以硅胶柱色谱 ,氯
仿 -甲醇洗脱 (15:1)得到 3 (19 mg)和 17 (18
mg)。E5(5.0 g)经聚酰胺色谱 ,水 -乙醇梯度洗脱
(1:0 ～ 1:4)得到 18 (110 mg)。 E6 (3.4 g)行硅
胶柱色谱 ,氯仿 -甲醇梯度洗脱 (10:1-4:1)得到 19
(38 mg)和 20 (40 mg)。 E7 (1.0 g)行硅胶柱色
谱 ,氯仿 -甲醇洗脱 (6:1)得到 21 (72 mg)。 E8
(9.2 g)经聚酰胺色谱 ,水-乙醇梯度洗脱(1:0 ～ 1:
4)得到部位 E81 andE82。E81(1.1 g)继之以硅胶柱
色谱 ,氯仿 -甲醇洗脱(5:1)得到 22 (15 mg)。E82
(3.0 g)行硅胶柱色谱 ,氯仿 -甲醇梯度洗脱(6:1 ～
3:1)并结合 SephadexLH-20以甲醇为溶剂纯化得
到化合物 4 (17 mg), 23 (30 mg), 26(10 mg)。正
丁醇部位 (72.0 g)经聚酰胺色谱 ,水 -乙醇梯度洗
脱 (1:0 ～ 1:4)得部位 B1和 B2。B1 (19.8 g)行
硅胶柱色谱 ,氯仿 -甲醇梯度洗脱 (10:1 ～ 4:1)并
结合 SephadexLH-20以甲醇为溶剂纯化得到化合
物 22 (340 mg), 23 (350 mg)和 24 (80 mg)。 B2
(40.1 g)行硅胶柱色谱 ,氯仿 -甲醇洗脱(7:2)并结
合 SephadexLH-20以甲醇为溶剂纯化得到化合物 5
(65 mg), 25(10 mg)。
3　结果
3.1　结构鉴定
通过对谷精草进行了系统的化学成分研究 [ 3] ,
从谷精草的 95%乙醇提取物中共分离并鉴定了 26
个化合物 ,它们分别为:1, 3, 6-三羟基-2, 5, 7-三甲氧
基口山酮(1), 7, 3′-二羟基-5, 4′, 5′-三甲氧基异黄酮
(2),决明内酯 -9-O-β-D-葡萄糖苷 (3),万寿菊素-3-
O-[ 2-O-E-阿魏酰基-β-D-吡喃葡萄糖 -(1※6)-β-D-
吡喃葡萄糖苷 ] (4),万寿菊素 -3-O-β-D-吡喃葡萄
糖-(1※3)-[ 2-O-E-咖啡酰基-β-D-吡喃葡萄糖 -(1※
6)] -β-D-吡喃葡萄糖苷 (5), 1, 3, 6, 8-四羟基-2, 7-
二甲氧基口山酮(6),万寿菊素(7),高车前素(8), 5,
7, 3′-三羟基 -6 , 4′, 5′-三甲氧基异黄酮(9),香草酸
(10), (R)-semixanthomegnin(11), gerontoisoflavone
A(12), 1, 3, 6, 8-四羟基 -2-甲氧基口山酮(13),阿魏酸
(14),大黄素(15),原儿茶酸(16), 2 , 6-dioxopiperi-
din-3-ylacetate(17), 5, 4′-二羟基-6, 3′-二甲氧基黄
酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(18),万寿菊素-3-O-β-D-
吡喃葡萄糖苷(19),高车前素 -7-O-β-D-吡喃葡萄糖
苷(20), 3, 4-二氢-10-羟基 -7-甲氧基 -3-(R)-甲基 -
1H-3, 4-二氢萘并 -[ 2, 3c] -吡喃 -1-酮-9-O-β-D-吡喃
葡萄糖苷(21), 3, 4-二氢-10-羟基 -7-甲氧基-3-(R)-
甲基 -1H-3, 4-二氢萘并 -[ 2, 3c] -吡喃 -1-酮-9-O-β-D-
吡喃葡萄糖-(1※6)-吡喃葡萄糖苷(22), 3, 4-二氢 -
61Vol.22 　　　　　　朱海燕等:谷精草抑制 α-葡萄糖苷酶活性成分研究 　
10-羟基-7-甲氧基-3-(R)-甲基-1H-3, 4-二氢萘并-
[ 2, 3c] -吡喃-1-酮 -9-O-β-D-吡喃阿洛糖 -(1※6)-吡
喃葡萄糖苷 (23), 万寿菊素 -3-O-β-D-龙胆二糖苷
(24),万寿菊素 -3-O-β-D-芸香二糖苷(25),决明内
酯 9-O-β-龙胆二糖苷(26)。其中化合物 17和 26为
首次从谷精草科中分离得到。
化合物 17　无色针状晶体(甲醇), C7H9O4N。
mp.107 ～ 109 °C。 EIMSm/z171, 153, 144, 102, 84,
74 , 56。1HNMR(300MHz, CD3OD)δ:4.42(1H, dd,
J=9.0 , 5.0 Hz, H-3), 2.48 (2H, m, H-5), 2.16和
1.94 (2H, m, H-4)1.98 (3H, s, H-8);13 CNMR
(100 MHz, CD3OD)δ:176.8(C-6), 175.4(C-2),
173.9(C-7), 53.5(C-3), 31.7(C-5), 28.4(C-4),
22.8(C-8)。由以上数据鉴定该化合物为 2 , 6-diox-
opiperidin-3-ylacetate。
化合物 26　黄色粉末 , ESI-MSm/z597 [ M+
H] +, 595 [ M-H] -。1HNMR(DMSO-d6)δ:4.20(d,
1H, J=7.8 Hz, H-1′′), 5.09 (d, 1H, J=7.8 Hz, H-
1′), 6.51(s, 1H, H-4), 6.88 (d, 1H, J=2.1 Hz, H-
8), 6.93 (d, 1H, J=2.1 Hz, H-6), 7.14 (s, 1H, H-
5), 3.89 (s, 3H, 7-OMe), 2.23 (s, 3H, 3-Me);13 C
NMR(DMSO-d6 )δ:162.4 (C-1), 166.7 (C-3),
104.1 (C-4), 132.2 (C-4a), 111.6 (C-5), 141.6
(C-5a), 100.2 (C-6), 157.3 (C-7), 103.5 (C-8),
161.2 (C-9), 109.1 (C-9a), 152.5 (C-10), 98.5
(C-10a), 101.8(C-1′), 73.5(C-2′), 76.8 (C-3′),
70.1(C-4′), 75.2(C-5′), 68.8 (C-6′), 100.6 (C-
1′′), 73.2 (C-2′), 76.5 (C-3′), 69.8 (C-4′′),
76.3(C-5′′), 60.9(C-6′), 18.9 (C-Me), 55.6(C-
OMe)。与文献 [ 5]报道决明内酯 9-O-β-龙胆二糖苷
数据基本一致。
3.2　分离的化合物对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影
响
26个分离得到的化合物都做了 α-D-葡萄糖苷
酶抑制活性的检测 ,发现其中化合物 3, 7, 13, 19的
IC50分别为 106.7, 8.73, 56.6, 80.4 μM。对照药物
阿卡波糖的 IC50为 59.5 μM。
4　讨论
从谷精草中分离得到的化合物基本上是酚性化
合物 。骨架涉及黄酮 , 酮 ,酚酸和萘骈吡喃酮类。
从 4个活性最强的化合物来看(图 1),这些类型都
有。另外发现羟基组的糖基化作用会减弱化合物对
该酶的抑制作用。比如化合物 18和 20都是化合物
7在 7位糖基化的产物 ,它们的活性都大大减弱。
这些结论与文献 [ 1]当中的总结一致。另外糖链延
长也可能降低活性 ,比如化合物 4, 5, 24, 25,分别是
化合物 7的二糖和三糖苷 ,活性都大大降低 。
参考文献
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62 天然产物研究与开发　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　Vol.22